基础化学答案第04

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习题

1. 什么是缓冲溶液？ 试以血液中的H 2CO 3--3HCO 缓冲系为例，说明缓冲作用的原理及其在医学上

的重要意义。

答 能抵抗少量外来强酸、强碱而保持其pH 基本不变的溶液称为缓冲溶液。血液中溶解的CO 2与

-3

HCO 组成缓冲系。正常人体[-3HCO ]/[CO 2(aq)]为20/1，pH=7.40。若pH<7.35，发生酸中毒，pH>7.45，发生碱中毒。当酸性代谢产物增加时，抗酸成分-3HCO 与H 3O +结合，增加的H 2CO 3可通过加快呼吸以

CO 2的形式呼出；消耗的-3HCO 则由肾减少对其的排泄而得以补充；当碱性代谢产物增加时，[OH -]与

H 3O +生成H 2O ，促使抗碱成分H 2CO 3离解以补充消耗的H 3O +。同理，减少的H 2CO 3及增加的-3HCO 可

通过肺和肾来调控。血液中的H 2CO 3–-3HCO 缓冲系与其他缓冲系共同作用，维持pH 为7.35~7.45的正

常范围。

2. 什么是缓冲容量？影响缓冲溶量的主要因素有哪些?总浓度均为0.10mol·L -1的 HAc-NaAc 和

H 2CO 3--3HCO 缓冲系的缓冲容量相同吗？

解 缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度，表示单位体积缓冲溶液pH 发生一定变化时，所

能抵抗的外加一元强酸或一元强碱的物质的量。影响缓冲容量的主要因素是缓冲系的总浓度和缓冲比：缓冲比一定时，总浓度越大缓冲容量越大；总浓度一定时，缓冲比越接近于1缓冲容量越大。总浓度及

缓冲比相同的HAc-NaAc 和H 2CO 3--3HCO 缓冲系的缓冲容量相同。

3. 下列化学组合中，哪些可用来配制缓冲溶液？

(1) HCl + NH 3·H 2O (2) HCl + Tris (3)HCl + NaOH

(4) Na 2HPO 4 + Na 3PO 4 (5) H 3PO 4 + NaOH (6)NaCl + NaAc

解 可用来配制缓冲溶液的是：(1) HCl + NH 3·H 2O 、(2) HCl + Tris 、(4) Na 2HPO 4 + Na 3PO 4和(5) H 3PO 4

+ NaOH

4. 将0.30 mol·L -1吡啶(C 5H 5N ，p K b =8.77)和0.10 mol·L -1HCl 溶液等体积混合,混合液是否为缓冲溶

液？求此混合溶液的pH 。

解 C 5H 5N 与HCl 反应生成C 5H 5NH +Cl -(吡啶盐酸盐)，混合溶液为0.10 mol·L -1 C 5H 5N 和0.050

mol·L -1 C 5H 5NH +Cl -缓冲溶液，p K a = 14.00 - 8.77 = 5.23

33.505

.010.0lg 23.5)NH H c(C N)

H c(C lg p pH 5555a =+=+=+K

5. 将10.0 gNa 2CO 3和10.0 gNaHCO 3溶于水制备250 mL 缓冲溶液，求溶液的pH 。

解 0.119m ol m ol

84.0g 10.0g )HCO (13=⋅=--n 0.094m ol m ol

106g 10.0g )(CO 123=⋅=--n 10.230.119mol

0.094mol lg 3310)(HCO )

(CO lg p pH 323a =+⋅=+=--n n K 6. 求pH=3.90，总浓度为0.400 mol·L -1的HCOOH (甲酸)–HCOONa(甲酸钠)缓冲溶液中，甲酸和

甲酸钠的物质的量浓度(HCOOH 的p K a =3.75)

解 设c (HCOONa) = x mol·L -1, 则c (HCOOH) = 0.400 mol·L -1 – x mol·L -1

90.3L

mol )(0.400L mol lg 3.75pH 11

=⋅-⋅+=--x x 解得 c (HCOO -) = x mol·L -1 = 0.234 mol·L -1

c (HCOOH)=(0.400 - 0.234) mol·L -1=0.166 mol·L -1

7. 向100mL 某缓冲溶液中加入0.20 g NaOH 固体，所得缓冲溶液的pH 为5.60.。已知原缓冲溶液共

轭酸HB 的p K a =5.30，c (HB)=0.25mol·L -1，求原缓冲溶液的pH 。

解 n (NaOH) =1L

1000mL 100mL mol 0.20g/40g 1⨯⋅-= 0.050 mol·L -1 加入NaOH 后，

60.5L

0.050)mol -(0.25L 0.050mol ][B lg 5.30pH 1--1

=⋅⋅++=- 解得 [B -] = 0.35 mol·L -1

原溶液 45.5L mol 25.0L mol 35.0lg 30.5pH 1

1=⋅⋅+=-- 8. 阿司匹林(乙酰水杨酸、以HAsp 表示)以游离酸(未解离的)形式从胃中吸收，若病人服用解酸药，

调整胃容物的pH 为2.95，然后口服阿司匹林0.65 g 。假设阿司匹林立即溶解，且胃容物的pH 不变，问病人可以从胃中立即吸收的阿司匹林为多少克 (乙酰水杨酸的Mr=180.2、p K a =3.48) ？

解 95.2(HAsp)

)(Asp lg 48.3(HAsp))(Asp lg p pH a =+=+=--n n n n K 295.0(HAsp)

)(Asp =-n n